国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

核酸治療的靶向性傳遞

2011-02-11 11:43:39王承宇楊松濤高玉偉王鐵成夏咸柱
關(guān)鍵詞:寡核苷酸脂質(zhì)體葉酸

張 濤,王承宇,張 偉,楊松濤,高玉偉,王鐵成,夏咸柱

(1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所,北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心,北京 100021;2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所,吉林省人獸共患病預(yù)防與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)春 130062)

核酸治療的靶向性傳遞

張 濤1,2,王承宇2,張 偉1,楊松濤2,高玉偉2,王鐵成2,夏咸柱1,2

(1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所,北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心,北京 100021;2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所,吉林省人獸共患病預(yù)防與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)春 130062)

寡核苷酸包括反義核酸和干擾RNA等,它們能夠?yàn)槎喾N疾病提供快速、特異性的治療,具有很高的應(yīng)用潛力。然而這些分子能否有效地傳遞到特定的細(xì)胞和組織對(duì)于最終的臨床應(yīng)用非常關(guān)鍵。靶向性的傳遞能夠提高寡核苷酸藥物的特異性和使用效率,使藥物分子能有效到達(dá)作用位點(diǎn),進(jìn)而發(fā)揮它們的治療效果。一些基于不同平臺(tái)的靶向性配體傳遞策略已經(jīng)形成,并能夠很好的發(fā)揮其生物學(xué)活性。本文針對(duì)當(dāng)前該研究領(lǐng)域的進(jìn)展提供一個(gè)概述。

AS-ODNs;siRNA;靶向性傳遞

寡核苷酸(Oligonucleotides,ONs)作為臨床藥物治療多種疾病的潛力已經(jīng)越來(lái)越引起人們的重視,早期的研究主要集中在反義寡核苷酸上(antisense oligodeoxyribonucleotides,AS-ODNs),然而以干擾 RNA(small interfering RNA,siRNA)為基礎(chǔ)的治療藥物近幾年得到了快速的發(fā)展。其他以核酸分子為基礎(chǔ)的治療藥物還包括微RNA(micro RNA,miRNA),免疫調(diào)節(jié)劑 CpG寡核苷酸(CpG oligodeoxyribonucleotides,CpG ODNs),核酶(ribozyme)和適體(aptamer)等。

1 寡核苷酸傳遞過(guò)程中的障礙

作為多聚陰離子大分子,ONs在到達(dá)細(xì)胞內(nèi)作用位點(diǎn)的過(guò)程中會(huì)遇到很多障礙,因此形成一個(gè)有效的傳遞系統(tǒng)是非常必要的。沒(méi)有天然的機(jī)制能促使這些親水小分子穿過(guò)細(xì)胞膜,同時(shí)它們自身的生物學(xué)活性也是非常有限的。ONs具有很多優(yōu)點(diǎn):長(zhǎng)度一般小于30 bp,在傳遞難度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于質(zhì)粒DNA(平均7 kb);能通過(guò)化學(xué)合成產(chǎn)生,進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),且具有較高的純度;能進(jìn)行化學(xué)修飾,具有更好的代謝穩(wěn)定性和較高的生物利用率。但是ONs在體內(nèi)傳遞過(guò)程中仍面臨著很多問(wèn)題,使其不能進(jìn)入特定的靶細(xì)胞或組織內(nèi)部從而有效地發(fā)揮其生物學(xué)活性。當(dāng)前ONs在體內(nèi)傳遞的主要障礙包括[1,2]:1、腎臟的快速清除;2、血液和組織中核酸酶的降解;3、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中巨噬細(xì)胞攝取導(dǎo)致的肝脾吸收;4、不能通過(guò)毛細(xì)管內(nèi)皮組織;5、緩慢的和細(xì)胞外基質(zhì)連接并擴(kuò)散;6、組織細(xì)胞無(wú)效的內(nèi)吞;7、不能從內(nèi)體中有效地釋放。因此ONs若能有效地發(fā)揮生物學(xué)活性必須避免血液中核酸酶的快速降解及腎臟過(guò)濾或網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)產(chǎn)生的快速清除;必須穿過(guò)毛細(xì)管內(nèi)皮獲得到達(dá)靶細(xì)胞的入口,使其能夠存在于細(xì)胞外基質(zhì)中;必須能被靶細(xì)胞攝取,并能夠從內(nèi)體中釋放到達(dá)細(xì)胞內(nèi)的靶位點(diǎn)。一個(gè)有效地傳遞系統(tǒng)除了解決以上障礙同時(shí)還應(yīng)當(dāng)避免可能會(huì)引起的組織毒性或不適的免疫反應(yīng)。

2 寡核苷酸基礎(chǔ)上的靶向性傳遞策略

許多靶向性策略已經(jīng)被研究使其能更方便有效的進(jìn)行ONs在細(xì)胞或組織內(nèi)特異性傳遞。這些策略一般分為兩類(lèi):配體-寡核苷酸直接偶聯(lián)和配體-靶向性納米顆粒。一般將寡核苷酸的3′或5′端加以修飾以抵抗核酸酶的降解,同時(shí)引入靶向性配體像肽段和適體。陽(yáng)離子聚合物和陽(yáng)離子脂質(zhì)是兩種用于包裹寡核苷酸形成納米顆粒的主要材料,這兩類(lèi)物質(zhì)能夠特異性的吸附到靶點(diǎn)上,同時(shí)這些陽(yáng)離子納米載體能產(chǎn)生“質(zhì)子海綿效應(yīng)”(proton sponge effect),可以幫助復(fù)合物從內(nèi)體中釋放[3]。

2.1 HDL/LDL介導(dǎo)的傳遞

使用膽固醇進(jìn)行寡核苷酸的末端修飾是一個(gè)有效的傳遞策略,可以提高ONs的穩(wěn)定性和細(xì)胞攝取能力。在體內(nèi)通過(guò)和低密度脂蛋白(low-density lipoproteins,LDL)或高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)相互作用能提高細(xì)胞攝取能力。膽固醇和siRNA偶聯(lián)后靜脈注射小鼠肝臟能誘導(dǎo)載脂蛋白 B(apolipoprotein B,apoB)的沉默[4],apoB是膽固醇代謝中固有的蛋白,能夠反應(yīng)出體內(nèi)膽固醇的水平。雖然研究顯示需要較高的chol-siRNA劑量,但該研究第一次證明能夠在體內(nèi)使用這種方法起到 RNAi效應(yīng),具有重要的臨床意義。除了Chol-siRNA外,siRNA和膽汁酸、長(zhǎng)鏈脂酸、油脂偶聯(lián)也能提高體內(nèi)細(xì)胞攝取和基因沉默的能力[5]。研究顯示HDL和LDL是膽固醇和siRNA偶聯(lián)的主要載體,清蛋白是寡核苷酸和中鏈脂肪酸偶聯(lián)的主要載體。研究還證明siRNA結(jié)合物攝取的有效性和選擇性取決于和脂蛋白顆粒、脂蛋白受體和跨膜蛋白Sid1的相互作用。HDL直接使siRNA進(jìn)入肝臟、消化道、腎臟和生成類(lèi)固醇的器官,然而LDL靶向性 siRNA主要集中在肝臟。Sterghios將 cholsiRNA通過(guò)氣管灌輸進(jìn)入肺內(nèi),這種情況下,在6 h后p38MAP激酶的mRNA沉默效應(yīng)達(dá)30%~45%[6]。最近,Nishina顯示一種新的脂偶聯(lián) siRNA(Toc-siRNA),將siRNA端連接α-生育酚進(jìn)行修飾,當(dāng)體內(nèi)靜脈注射2 mg/kg的 Toc-siRNA時(shí),能有效地降低 apoB蛋白的表達(dá)[7]。

2.2 葉酸鹽(folate)介導(dǎo)的傳遞

葉酸鹽受體(folate receptor,F(xiàn)R),一種 GPI-錨定的糖蛋白,在核酸藥物傳遞過(guò)程中是一個(gè)非常有用的靶標(biāo)。葉酸鹽受體在許多癌癥如卵巢癌,結(jié)腸癌,乳腺癌等中都過(guò)量表達(dá),在正常組織細(xì)胞中的含量比較低。葉酸鹽介導(dǎo)的靶向傳遞具有很多優(yōu)點(diǎn),如葉酸分子量非常小、無(wú)免疫原性、利用方便、化學(xué)合成簡(jiǎn)單。葉酸和脂質(zhì)體、多聚物的結(jié)合物能夠使他們結(jié)合到腫瘤細(xì)胞表面的葉酸受體上,通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。葉酸已在寡核苷酸的腫瘤靶向性研究中被使用。例如,Rait顯示葉酸受體靶向性的陽(yáng)離子脂質(zhì)體比非選擇性的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑能更有效地傳遞anti-HER寡核苷酸進(jìn)入乳腺癌細(xì)胞[8]。此外,葉酸包被的陽(yáng)離子脂質(zhì)體-寡核苷酸比單獨(dú)使用的寡核苷酸顯示出更長(zhǎng)的系統(tǒng)循環(huán)時(shí)間,能夠提高腫瘤的定位[9]。Kim研究顯示聚電解質(zhì)復(fù)合物(polyelectrolyte complex micelle,PEMC)基礎(chǔ)上的納米顆粒(直徑70 nm)可用于葉酸靶向性傳遞AS-ODN。PEMC是由FOL-PEG-ODN復(fù)合物與陽(yáng)離子脂質(zhì)或脂質(zhì)體偶聯(lián)形成的結(jié)合物。PECM誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞A549和口腔癌細(xì)胞KB中GFP表達(dá)水平顯著的降低[10]。最近的研究中,Zhang提出一個(gè)新的策略用于siRNA的細(xì)胞型特異性傳遞,將siRNA非共價(jià)的偶聯(lián)到葉酸上形成葉酸-寡核苷酸復(fù)合物,產(chǎn)生的復(fù)合物能夠被特異性的細(xì)胞攝取并能顯著沉默靜脈內(nèi)皮細(xì)胞和KB細(xì)胞表面葉酸受體的表達(dá)[11]。

2.3 轉(zhuǎn)鐵蛋白(transferrin)介導(dǎo)的傳遞

轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(transferrin receptor,TfR)是在許多腫瘤細(xì)胞表面大量表達(dá)的糖蛋白。轉(zhuǎn)鐵蛋白受體介導(dǎo)的內(nèi)吞在細(xì)胞內(nèi)的路徑已被闡明。內(nèi)吞的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體能夠通過(guò)再次循環(huán)到細(xì)胞表面而不經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)的降解。和轉(zhuǎn)鐵蛋白受體特異性的抗體相比較,轉(zhuǎn)鐵蛋白更易大規(guī)模制備和商品化。因此轉(zhuǎn)鐵蛋白介導(dǎo)的傳遞已廣泛用于各種靶標(biāo)的研究,包括腫瘤、內(nèi)皮細(xì)胞和腦。一般通過(guò)化學(xué)方法將轉(zhuǎn)鐵蛋白、抗轉(zhuǎn)鐵蛋白受體抗體或抗體片段結(jié)合到納米顆粒表面。Heidel將siRNA和陽(yáng)離子環(huán)糊精聚合物壓縮形成納米顆粒,然后利用轉(zhuǎn)鐵蛋白使其靶向尤文肉瘤(Ewing’s sarcoma)細(xì)胞,這種腫瘤細(xì)胞高表達(dá)轉(zhuǎn)鐵蛋白受體。當(dāng)小鼠尾靜脈注射2.5 mg/kg的 siRNA時(shí)能夠觀察到特異性 EWSFL11基因表達(dá)的沉默,并能相應(yīng)的抑制腫瘤生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)檢測(cè)這種環(huán)糊精基礎(chǔ)上在系統(tǒng)性傳遞并不會(huì)引起相關(guān)的免疫反應(yīng),同時(shí)轉(zhuǎn)鐵蛋白靶向性納米顆粒M2 siRNA的傳遞在非人靈長(zhǎng)類(lèi)的研究也顯示其是非常安全的[12]。

Pirollo報(bào)道針對(duì)腫瘤特異性的抗HER-2 siRNA能夠自我組裝成100 nm左右的免疫復(fù)合物(scL)??笻ER-2 siRNA包裹的scL能夠通過(guò)沉默靶基因而用于腫瘤細(xì)胞的化學(xué)治療。這種靶向性沉默在胰腺癌模型中能顯著抑制腫瘤的生長(zhǎng)[13]。此外,Tietze應(yīng)用聚乙烯亞胺衍生物(OEI-HD)改進(jìn)siRNA多倍體用于體內(nèi)傳遞RAN siRNA到腫瘤細(xì)胞,同時(shí)轉(zhuǎn)鐵蛋白作為靶向性配體結(jié)合到多倍體中。轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合的OEI-HD/siRNA多倍體能夠在體外特異性的Neuro2A移植瘤模型中降低RAN蛋白的表達(dá)。體內(nèi)RAN蛋白表達(dá)的下調(diào)能夠增加腫瘤細(xì)胞的凋亡,降低腫瘤的生長(zhǎng)[14]。

2.4 抗體介導(dǎo)的傳遞

抗體基礎(chǔ)上的ONs靶向性傳遞已經(jīng)用于腫瘤和白血病的治療中。抗體具有高的特異性,對(duì)靶抗原有較高的親和力,能作為納米顆粒中的靶向性成份。治療性抗體像 trastuzumab(Herceptin),rituximab(Rituxan)和 alemtuzumab(Campath)已經(jīng)用于乳腺癌和白血病的臨床治療中[15]。抗體片段如抗體可變區(qū)片段(Fab)和單鏈抗體(scFv)與全抗體相比具有很多優(yōu)點(diǎn):分子量更小,同時(shí)缺乏恒定區(qū)(Fc),降低抗體在內(nèi)體傳遞的干擾。已有大量文獻(xiàn)報(bào)道能使用單克隆抗體直接傳遞AS-ODNs和siRNA到體內(nèi)特定的細(xì)胞中。Song設(shè)計(jì)魚(yú)精蛋白-抗體的融合蛋白傳遞siRNA到HIV感染的CD4 T細(xì)胞中或表達(dá) HIV包膜的 B16黑素瘤細(xì)胞中[16]。這些siRNA-抗體-魚(yú)精蛋白復(fù)合物通過(guò)瘤內(nèi)或靜脈注射能特異性的傳遞siRNA到體內(nèi)表達(dá)HIV包膜的腫瘤細(xì)胞內(nèi)抑制腫瘤的生長(zhǎng)。同時(shí)他們?cè)O(shè)計(jì)針對(duì)人整聯(lián)蛋白淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1的單鏈抗體到抗體-魚(yú)精蛋白系統(tǒng)中。這個(gè)系統(tǒng)對(duì)人白血細(xì)胞和激活的粒細(xì)胞具有非常好的選擇性,能夠有效的沉默初級(jí)淋巴細(xì)胞,單核細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)基因[17]。Wen設(shè)計(jì)魚(yú)精蛋白和針對(duì)HBV的抗體融合蛋白進(jìn)行siRNA的體外、體內(nèi)的特異性傳遞,顯示siRNA能被靶向性傳遞到HBV感染的細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因小鼠中,有效的抑制HBV基因的表達(dá),提高siRNA在HBV治療中的臨床應(yīng)用[18]。Zhang設(shè)計(jì)針對(duì)AIV血凝素(HA)的抗體魚(yú)精蛋白融合蛋白,顯示該融合蛋白在體外能靶向性傳遞siRNA進(jìn)入AIV感染的細(xì)胞,能有效的抑制禽流感病毒的復(fù)制[19]。

Peer研究顯示當(dāng)脂質(zhì)體結(jié)合抗β7整合素的抗體時(shí),體內(nèi)輸入細(xì)胞周期蛋白 D1(cyclin D1,CyD1)的siRNA能夠靶向激活白細(xì)胞。siRNA加載脂質(zhì)體納米顆粒能選擇性的在體內(nèi)、體外傳遞 Cyclin D1 siRNA到β7陽(yáng)性細(xì)胞中。通過(guò)siRNA介導(dǎo)的CyD1基因沉默,在大腸炎小鼠模型中能觀察到白細(xì)胞的表達(dá)被抑制,顯示CyD1是抗炎癥反應(yīng)的潛在靶標(biāo)。其他抗體介導(dǎo)的ONs的傳遞包括針對(duì)乳腺癌的抗HER2抗體,針對(duì)惡性腫瘤的抗CD19抗體和針對(duì)成神經(jīng)細(xì)胞瘤和黑色素瘤的抗GD2抗體[20]。

2.5 肽段介導(dǎo)的傳遞

細(xì)胞滲透肽(cell-penetrating peptide,CPP)能夠穿過(guò)細(xì)胞膜,因此在藥物和核酸的靶向性傳遞中有著重要的作用。細(xì)胞滲透肽包括,蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)或膜易位序列,一般含短的正電荷肽段序列,大部分具有精氨酸/賴(lài)氨酸序列。肽段介導(dǎo)的寡核苷酸傳遞能通過(guò)直接結(jié)合或連接其他的傳遞系統(tǒng),如脂質(zhì)體或多聚物納米顆粒。Chiu連接 Tat肽段(含YGRKKRRQRRR序列)到 siRNA的反義鏈的 3′末端,siRNA-Tat肽段結(jié)合物能被細(xì)胞快速內(nèi)化,有效的沉默靶基因[21]。

另一肽段如精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(arginineglycine-aspartic acid,RGD)模式已經(jīng)被用于靶向整合素受體,該受體在腫瘤脈管系統(tǒng)中激活的內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)。Moschos將RGD模式吸附到PEG末端形成分支的聚乙烯亞胺,形成的納米顆粒用于siRNA的體內(nèi)傳遞[22]。

Kumar通過(guò)合成含狂犬病毒糖蛋白(rabies virus glycoprotein,RVG-9R)29個(gè)氨基酸的嵌合肽,能成功在體內(nèi)進(jìn)行siRNA的傳遞。siRNA和帶正電荷的RVG-9R形成的復(fù)合物攜帶siRNA進(jìn)入神經(jīng)元細(xì)胞,靜脈注射后特異性的抑制基因表達(dá)。此外還發(fā)現(xiàn)RVG-9R/siRNA復(fù)合物能很好的保護(hù)被致死劑量日本腦炎病毒(Japanese encephalitis virus)感染的小鼠[23]。

2.6 適體(aptamer)介導(dǎo)的傳遞

適體已被用于位點(diǎn)特異性的寡核苷酸傳遞,因?yàn)樗窨贵w一樣對(duì)靶標(biāo)具有較高的親和力和特異性,前列腺特異性的膜抗原(prostate-specific membrane antigen,PSMA)是在前列腺癌細(xì)胞和腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞表面過(guò)量表達(dá)的受體。PSMA的特異性適體能激發(fā)特定細(xì)胞的攝取并產(chǎn)生RNAi介導(dǎo)的靶mRNA沉默。通過(guò)直接將適體和siRNA連接或利用生物素—抗生物素蛋白鏈菌素的親和力進(jìn)行偶聯(lián)實(shí)現(xiàn) RNAi介導(dǎo)的基因沉默[24]。適體與肽段和抗體等其他靶向性配體相比具有很多優(yōu)點(diǎn):免疫原性低、易大規(guī)模合成、成本低。此外它們能進(jìn)行多種化學(xué)修飾,并且適體(<15×103)的分子量遠(yuǎn)小于抗體(150×103)。

2.7 microRNA介導(dǎo)的傳遞

最近研究人員通過(guò)microRNA的方法將溶瘤病毒(oncolytic picornavirus)進(jìn)行改造用于靶向治療,Kelly將一段與肌肉組織特異的microRNA互補(bǔ)序列插入溶瘤病毒的基因組3′末端,再將該病毒感染患腫瘤小鼠。重組的病毒在皮下組織里具有正常的活性,能引發(fā)小鼠的致死性肌炎和病毒血癥。但是,在表達(dá)肌肉組織特異microRNA的細(xì)胞里,重組病毒無(wú)法復(fù)制并且不引起致死性的肌炎。同時(shí)載體效率高,不產(chǎn)生毒副作用[25]。因此改造的病毒可能成為新的載體系統(tǒng),用做定向基因治療載體或藥物治療載體。

2.8 無(wú)唾液酸糖蛋白受體介導(dǎo)的傳遞

在肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞上大量表達(dá)與無(wú)唾液酸糖蛋白(asialoglycoprotein)具有高親和力的表面受體,結(jié)合后受體通過(guò)內(nèi)吞作用使蛋白內(nèi)化可進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。為了獲得肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞特異性的基因傳遞,可將半乳糖和陽(yáng)離子聚合物或陽(yáng)離子脂質(zhì)體結(jié)合。當(dāng)前研究已經(jīng)利用這種方法將基因傳遞到肝細(xì)胞,Oishi通過(guò)酸不穩(wěn)定連接構(gòu)建了聚乙烯-siRNA結(jié)合物。在細(xì)胞內(nèi)體弱酸性條件下,這種共價(jià)結(jié)構(gòu)被破壞,Lac-PEG-siRNA的共價(jià)連接被斷裂,siRNA釋放到HuH-7細(xì)胞能夠有效地進(jìn)行靶基因的沉默[26]。Wu成功的將PLL和非唾液血清類(lèi)粘蛋白結(jié)合用于寡核苷酸到肝細(xì)胞的體內(nèi)傳遞[27]。

2.9 甘露糖受體介導(dǎo)的傳遞

哺乳動(dòng)物的樹(shù)突狀細(xì)胞表達(dá)甘露糖受體或甘露糖相關(guān)受體,巨噬細(xì)胞也表達(dá)甘露糖受體。靶向巨噬細(xì)胞的基因傳遞對(duì)Gaucher和HIV疾病的治療是非常有意義的。Kawakami合成新型的甘露糖-膽固醇衍生物(Man-C4-Chol),在小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中,Man-C4-Chol脂質(zhì)體形成的復(fù)合物比傳統(tǒng)單獨(dú)使用陽(yáng)離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染顯示出更高的沉默效率[28]。

2.10 其他傳遞系統(tǒng)

Li設(shè)計(jì)sigma受體靶向性的脂聚陽(yáng)離子納米顆粒用于體內(nèi) siRNA到肺轉(zhuǎn)移瘤的傳遞[29]。抗 EGF受體的siRNA(載體DNA)與魚(yú)精蛋白和脂質(zhì)體形成復(fù)合物顆粒,這個(gè)顆粒和PEG結(jié)合,然后使用茴香酰胺作為配體向肺癌細(xì)胞進(jìn)行靶向性傳遞。茴香酰胺是sigma受體的一個(gè)配體。靶向性納米顆粒能夠有效地滲透到肺轉(zhuǎn)移灶,當(dāng)靜脈注射siRNA 150 ug/kg復(fù)合物時(shí)能導(dǎo)致轉(zhuǎn)移灶模型中70%~80%的基因沉默。最近的研究中,Sato報(bào)道維生素A能介導(dǎo)siRNA進(jìn)入體內(nèi)星狀細(xì)胞,使用這種方法能在星狀細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)特異和顯著的基因沉默,這種沉默能逆轉(zhuǎn)肝硬化[30]。

3 結(jié)論和展望

隨著對(duì)人類(lèi)疾病在分子水平上的更多了解,有效地設(shè)計(jì)AS-ODN和siRNA能夠干擾特異性的靶標(biāo)。核酸藥物應(yīng)用的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)是體內(nèi)傳遞到靶細(xì)胞的特異性和有效性。化學(xué)修飾、納米顆粒包裹和配體偶聯(lián)到寡核苷酸都是提高其體內(nèi)穩(wěn)定性,藥物代謝動(dòng)力學(xué)和靶特異性非常好的策略。最近的很多研究顯示靶向性傳遞技術(shù)可能帶動(dòng)寡核苷酸藥物治療的進(jìn)一步發(fā)展。

[1] Yu B,Zhao X,Lee LJ,et al.Targeted delivery systems for oligonucleotide therapeutics[J].AAPS J.2009,11(1):195-203.

[2] Juliano R,Alam MR,Dixit V,et al.Mechanisms and strategies foreffective delivery of antisense and siRNA oligonucleotides[J].Nucleic Acids Res.2008,36(12):4158-71.

[3] Boussif O,Lezoualc'h F,Zanta M,et al.A Versatile Vector for Gene and Oligonucleotide Transfer into Cells in Culture and in vivo: Polyethylenimine[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.1995,92(16):7297-301.

[4 ] Soutschek J,Akinc A,Bramlage B,et al.Therapeutic silencing of an endogenous genebysystemicadministration ofmodified siRNAs[J].Nature.2004,432(7014):173-78.

[5] Wolfrum C,ShiS,Jayaprakash K,etal.Mechanismsand optimization of in vivo delivery of lipophilic siRNAs[J].Nature biotechnology.2007,25(10):1149-57.

[6 ] Moschos S,Jones S,Perry M,et al.Lung Delivery Studies Using siRNA Conjugated to TAT(48~ 60)and Penetratin Reveal Peptide Induced Reduction in Gene Expression and Induction of InnateImmunity[J].BioconjugateChem.2007,18(5):1450-59.

[7] Nishina K,Unno T,Uno Y,et al.Efficient in vivo delivery of siRNA to the liver by conjugation of|á-tocopherol[J].Molecular Therapy.2008,16(4):734-40.

[8] Rait A,Pirollo K,Xiang L,et al.Tumor-targeting,Systemically Delivered Antisense HER-2 ChemosensitizesHuman Breast Cancer Xenografts Irrespective of HER-2 Levels[J].Molecular medicine.2002,8(8):475-86.

[9] Zhou W,Yuan X,Wilson A,et al.Efficient intracellular delivery of oligonucleotides formulated in folate receptor-targeted lipid vesicles[J].Bioconjugate Chem.2002,13(6):1220-25.

[10] Kim S,Jeong J,Mok H,et al.Folate receptor targeted delivery of polyelectrolyte complex micelles prepared from ODN-PEG-folate conjugate and cationic lipids[J].Biotechnology Progress.2007,23(1):232-37.

[11] Zhang K,Wang Q,Xie Y,et al.Receptor-mediated delivery of siRNAs by tethered nucleic acid base-paired interactions[J].RNA.2008,14(3):577-83.

[12] HEIDEL J,ZHONGPING Y,LIU J,et al.Administration in nonhuman primatesofescalating intravenousdosesoftargeted nanoparticles containing ribonucleotide reductase subunitM2 siRNA[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.2007,104(14):5715-21.

[13] PIROLLO K,RAIT A.Materializingthepotentialofsmall interfering RNA via a tumor-targeting nanodelivery system[J].Cancer research.2007,67(7):2938-43.

[14] Tietze N,Pelisek J,Philipp A,et al.Induction of apoptosis in murine neuroblastoma by systemic delivery of transferrin-shielded siRNA polyplexes for downregulation of Ran [J].Oligonucleotides.2008,18(2):161-74.

[15] Christiansen J,Rajasekaran A.Biological impediments to monoclonalantibody¨Cbased cancerimmunotherapy[J].Molecular Cancer Therapeutics.2004,3(11):1493-1501.

[16] Song E,Zhu P,Lee S,et al.Antibody mediated in vivo delivery of small interfering RNAs via cell-surface receptors[J].Nature biotechnology.2005,23(6):709-17.

[17] PeerD,Zhu P,Carman C,et al.Selective gene silencing in activated leukocytes by targeting siRNAs to the integrin lymphocyte function-associated antigen-1[J].PNAS.2007,104(10):4095-100.

[18] Wen WH,Liu JY,Qin WJ,et al.Targeted inhibition of HBV gene expression by single-chain antibody mediated small interfering RNA delivery[J].Hepatology.2007,46(1):84-94.

[19] Zhang T,Wang C-y,Zhang W,etal.Generation and characterization of a fusion protein ofsingle-chain fragment variable antibody against hemagglutinin antigen of avian influenza virus and truncated protamine[J].Vaccine.2010,28(23):3949-55.

[20] Pagnan G,Stuart D,Pastorino F,etal.Deliveryofc-myb Antisense Oligodeoxynucleotides to Human Neuroblastoma Cells Via Disialoganglioside GD2-Targeted Immunoliposomes:Antitumor Effects[J].Journal of the National Cancer Institute.2000,92(3):253-61.

[21] Chiu Y,Ali A,Chu C,et al.Visualizing a correlation between siRNA localization,cellular uptake,and RNAi in living cells[J].Chemistry & biology.2004,11(8):1165-75.

[22] Schiffelers R,Ansari A,Xu J,et al.Cancer siRNA therapy by tumor selective delivery with ligand-targeted sterically stabilized nanoparticle[J].Nucleic Acids Research.2004,32(19):e149-e49.

[23] Kumar P,Wu H,McBride J,et al.Transvascular delivery of small interfering RNA to the central nervous system[J].Nature.2007,448(7149):39-43.

[24] Zhou J,Li H,Li S,et al.Novel dual inhibitory function aptamer¨CsiRNA deliverysystem forHIV-1 therapy[J].Molecular Therapy.2008,16(8):1481-89.

[25] Kelly E,Hadac E,Greiner S,et al.Engineering microRNA responsivenessto decrease virus pathogenicity[J].Nature medicine.2008,14(11):1278-83.

[26] Oishi M,Nagasaki Y,Itaka K,et al.Lactosylated Poly(ethylene glycol)-siRNA Conjugate through Acid-Labile [beta]-Thiopropionate Linkage to Construct pH-Sensitive Polyion Complex Micelles Achieving Enhanced Gene Silencing in Hepatoma Cells[J].J Am Chem Soc.2005,127(6):1624-25.

[27] Papadopoulos S,J¨1rgens K,Gros G.Protein diffusion in living skeletal muscle fibers: dependence on protein size,fiber type,and contraction[J].Biophysical Journal.2000,79(4):2084-94.

[28] Nishikawa M,Sato S,Yamashita A.Mannose receptor-mediated gene transfer into macrophages using novel mannosylated cationic liposomes[J].Gene therapy.2000,7(4):292-99.

[29] Li S,Chono S,Huang L.Efficient gene silencing in metastatic tumor by siRNA formulated in surface-modified nanoparticles[J].Journal of Controlled Release.2008,126(1):77-84.

[30] Li S,ChonoS,HuangL.Efficientoncogenesilencingand metastasis inhibition via systemic delivery ofsiRNA [J].Molecular Therapy.2008,16(5):942-46.

Targeted Delivery for Oligonucleotide Molecular Therapeutics

ZHANG Tao1,2,WANG Cheng-yu2,ZHANG Wei1,YANG Song-tao2,GAO Yu-wei2,WANG Tie-cheng2,XIA Xian-zhu1,2
(1.Comparative Medicine Centre,Peking Union Medical College(PUMC);Institute of Laboratory Animal Science,Chinese Academy Science(CAMS),Beijing 100021,China;2.Institute of Military Veterinary,AMMS Key laboratory of Jilin province for zoonosis prevention and control,Changchun 130062,China)

Oligonucleotides including antisense oligonucleotides and small interfering RNA can provide for a variety diseases,rapid,specific treatment,with a high potential for application.However,effective delivery of oligonucleotide molecules to specific cells and tissues is critical for finally clinical application.Targeted system can greatly improve the efficiency and specificity of oligonucleotides delivery.Meanwhile,an effective delivery system enable the oligonucleotides to reach the sites of action and access their biological targets.Some delivery strategies based on different platforms and different targeting ligands have been developed,and can play their biological activity.In this paper,the current progress in the field of the study will be summarized.

AS-ODNs;siRNA;Targeted deliver

R342 R332

A

1671-7856(2011)03-0062-05

2010-08-24

10.3969/j.issn.1671-7856.2011.03.016

(國(guó)家科技支撐計(jì)劃(NO.2006BAD06A15);農(nóng)業(yè)公益性行業(yè)項(xiàng)目(NO.200803014)。

張濤(1981-),男,博士生,主要從事禽流感的靶向性治療研究。E-mail:zhangtao1012450@163.com。

夏咸柱,教授,E-mail:xia_xzh@yahoo.com.cn。

猜你喜歡
寡核苷酸脂質(zhì)體葉酸
粗寡核苷酸的純化方法現(xiàn)狀及進(jìn)展
PEG6000修飾的流感疫苗脂質(zhì)體的制備和穩(wěn)定性
準(zhǔn)備懷孕前3個(gè)月還不補(bǔ)葉酸就晚了
正在備孕的你,葉酸補(bǔ)對(duì)了嗎
準(zhǔn)備懷孕前3個(gè)月還不補(bǔ)葉酸就晚了
寡核苷酸藥物及寡核苷酸制備技術(shù)研究進(jìn)展
超濾法測(cè)定甘草次酸脂質(zhì)體包封率
中成藥(2018年2期)2018-05-09 07:20:08
TPGS修飾青蒿琥酯脂質(zhì)體的制備及其體外抗腫瘤活性
中成藥(2017年3期)2017-05-17 06:08:52
用獼猴桃補(bǔ)葉酸?未必適合你
媽媽寶寶(2017年4期)2017-02-25 07:01:16
反相離子對(duì)色譜法對(duì)寡核苷酸藥物分析的進(jìn)展
遂平县| 黑龙江省| 论坛| 乌海市| 如皋市| 甘南县| 南溪县| 上蔡县| 宝应县| 涞水县| 正安县| 信阳市| 梨树县| 汶川县| 洛南县| 丰台区| 东至县| 衡南县| 乌拉特前旗| 镇坪县| 闵行区| 进贤县| 当涂县| 江山市| 天祝| 敦煌市| 中超| 泾川县| 永新县| 延长县| 上林县| 沁水县| 镇远县| 巨野县| 鲜城| 东丰县| 广丰县| 临洮县| 甘孜县| 确山县| 新民市|